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ヘテロ芳香環の直接的フッ素化の完全位置制御を可能とする新概念触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26888007
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 合成化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

村上 慧  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (90732058)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード銅触媒 / アミノ化
研究実績の概要

今年度は芳香環の触媒的直接的フッ素化を目標として研究を行った。本年度の研究実施計画の通り、チオフェン類の2位のフッ素化を行うべく、市販のフッ素化剤N-フルオロスルホンイミドを購入し、反応の検討を行った。多くの触媒はフッ素化に対して、不活性であったが、興味深いことにフルオロスルホンイミドのイミド部位が反応したチオフェンのイミド化体が得られることを見つけた。さらなる触媒系の検討の結果、窒素に隣接する位置にメチル基を持つ6、6’-ジメチル-2、2’-ビピリジルを配位子とする銅触媒を用いることで、イミド化体が良好な収率で生成した。新しく見つけた本反応系をさらに拡張することにより、チオフェン以外にもフランやオキサゾールのような五員環ヘテロ芳香環を良好な収率でイミド化することができた。さらに電子豊富な六員環ヘテロ芳香環のみならず、カフェイン、フラボン、シトロプテンといった天然物、ピレン、アントラセンといった多環芳香族炭化水素(PAH)、ボウル状分子のコラニュレン、そして機能性材料分子のポルフィリンを効率的に変換することが可能となった。本手法は従来行われていたアリールアミン合成とは全く異なり、多くの分子の炭素-水素結合を直接的に炭素-窒素結合に変換できる極めて有用な方法である。導入したイミド基はさらなる変換が可能であり、その応用範囲は生物活性分子の合成に加えて、新物性を有する機能性材料分子の創出まで幅広い。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Catalytic C-H Imidation of Aromatic Cores of Functional Molecules: Ligand-Accelerated Cu Catalysis and Application to Materials- and Biology-Oriented Aromatics2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kawakami, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 7 ページ: 2460-2463

    • DOI

      10.1021/ja5130012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 機能分子の自在修飾を指向した遷移金属触媒を用いる芳香環コアのアミノ化 -Adding handles to classical functional molecules: Development of transition-metal-catalyzed amination-2015

    • 著者名/発表者名
      Kei Murakami
    • 学会等名
      Reaxys Prize Club Luncheon Seminor
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能分子の芳香環コアの触媒的 C-H イミド化(1)2015

    • 著者名/発表者名
      村上 慧・川上 貴大・伊丹 健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第 95 春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 機能分子の芳香環コアの触媒的 C-H イミド化(2)2015

    • 著者名/発表者名
      川上 貴大・村上 慧・伊丹 健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第 95 春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Catalytic C-H Imidation

    • URL

      http://synth.chem.nagoya-u.ac.jp/wordpress/?p=14245

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] クロスカップリング方法、及び該クロスカップリング方法を用いた有機化合物2015

    • 発明者名
      伊丹 健一郎・村上 慧・川上 貴大
    • 権利者名
      伊丹 健一郎・村上 慧・川上 貴大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-02-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2016-06-01  

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